本发明涉及金属复合板生产，具体是一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接结构及其焊接工艺。
背景技术：
1、钛-钢复合板爆炸焊接技术是一种将不同金属材料通过爆炸产生的高能冲击力结合在一起的加工方法，广泛应用于化工、冶金、电力等领域。该技术利用爆炸产生的巨大能量，使钛板与钢基板在极短时间内发生高能碰撞，借助金属表面间的喷流效应和原子间作用力，形成紧密的冶金结合。钛-钢复合板具有钛材料优异的耐腐蚀性和钢材的强度与成本优势，因此被广泛用于制造高压容器、反应釜等大型设备。但由于钛和钢两种材料的物理、化学特性差异较大，在爆炸焊接过程中，常常会遇到排气不畅、结合面波纹较大、复合板不贴合等问题，导致焊接质量不稳定。
2、目前，传统的超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接工艺通常采用较高爆速的炸药，以确保足够的冲击能量来实现两种金属材料的冶金结合。然而，这种高爆速工艺在超大面积规格的钛-钢复合板的焊接过程中会引发一系列问题。首先，焊接过程中排气时间短，结合面波纹幅值过大，产生不均匀的界面波形，尤其是在大面积接合面上，波形的不均匀性会更加明显，影响整体的结合质量。此外，高爆速可能带来过大的冲击力，导致钛复板或钢基板发生变形甚至材料损伤，进而影响复合板的结合强度和耐用性。
3、对于超大面积规格的钛-钢复合板，由于其面积较大，排气不畅的问题更加突出，容易导致结合面出现气孔、裂纹等缺陷。这些缺陷将直接影响产品的贴合率和焊接质量，进而造成生产效率低和返修率较高。因此，在超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接过程中，如何优化焊接工艺、降低爆速、改善排气效果，已成为提升焊接质量与效率的关键。
技术实现思路
1、本发明实施例的目的在于提供一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接结构及其焊接工艺，旨在解决背景技术中提到的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接结构，包括钢基板，所述钢基板的表面设置有若干个支撑块，且若干个支撑块的一端共同连接有钛复板，所述钛复板的表面设置有保护层，所述保护层的表面铺设有组合式炸药层，所述组合式炸药层的中心区域设置有起爆药柱，所述起爆药柱的内部设置有雷管；
4、所述组合式炸药层包含有第一炸药层和第二炸药层，且第一炸药层和第二炸药层均铺设在保护层的表面，所述第一炸药层呈圆柱状，且第一炸药层的轴心与钛复板的中心在同一直线上，所述第二炸药层将第一炸药层包围，且第二炸药层将保护层的表面完全覆盖。
5、进一步的，所述第一炸药层的爆速为1810-1830m/s、猛度7mm、密度0.94g/cm3、乳粉占比46.5％，所述第二炸药层的爆速为1600-1630m/s、猛度6mm、密度1.40g/cm3、乳粉占比36％；
6、所述第一炸药层和第二炸药层的炸药用药量分别为17.5kg/m2和15kg/m2。
7、进一步的，所述钛复板和钢基板之间的间隙呈v形。
8、进一步的，所述钛复板和钢基板的表面均设置有保温件。
9、一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接工艺，包括以下步骤：
10、s1：选择土壤坚实、平整的区域，均匀铺设一层预设厚度的细沙，将其整平后作为地面基础7；
11、s2：准备钛复板和钢基板，将钛复板表面的焊缝充分清除，将钢基板的四周使用氧炔焰进行切边，并对钛复板和钢基板的待结合面均进行打磨处理；
12、s3：对钛复板和钢基板均进行预热处理，并在钛复板和钢基板的表面贴合保温件；
13、s4：将钢基板安放的放置在地面基础上，并清理地面基础周围多余的黄沙，再往钢基板的表面有序放置若干个支撑块，并在若干个支撑块上平稳放置钛复板；
14、s5：在钛复板的表面铺设保护层，并以保护层的中心点为圆心点，半径为预设距离的指定区域内铺设第一预设炸药，在保护层表面的除指定区域的其他区域内铺设第二预设炸药，以形成组合炸药层；
15、s6：在组合炸药层的中心区域设置起爆点，并在起爆点的内部布置起爆药柱，在起爆药柱的内部设置雷管；
16、s7：将保温件从钛复板和钢基板的表面清理掉，引爆雷管并起爆组合炸药层。
17、进一步的，所述预设厚度为50mm。
18、进一步的，在步骤s2中，采用40目千叶轮为钛复板的待结合面进行打磨抛光，采用40目砂带为钢基板的待结合面进行打磨抛光。
19、进一步的，在步骤s3中，为钛复板和钢基板进行预热处理时，预热温度不低于350℃，预热时长不低于30min，且步骤s7应在预热处理后的1.5h内进行。
20、进一步的，所述第一预设炸药的爆速为1810-1830m/s、猛度7mm、密度0.94g/cm3、乳粉占比46.5％、铺药高度为40mm，用药量17.5kg/m2；
21、所述第二预设炸药的爆速为1600-1630m/s、猛度6mm、密度1.40g/cm3、乳粉占比36％、铺药高度为40mm，用药量15kg/m2。
22、进一步的，所述起爆药柱由的密度为0.72g/cm3、爆速为3750m/s的粉状乳化炸药制备而成，且起爆药柱的直径为25mm，高度为40mm。
23、本发明提供的一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接结构及其焊接工艺，具有以下有益效果：
24、本发明通过创新性地应用低爆速炸药作为能源，并在焊接端部进一步降低炸药爆速至约1600m/s，有效增加了爆炸过程中金属板材之间的排气时间，从而减小了结合面波纹的幅值，获得了更为平整、波纹较小的界面波形。这种优化的设计在生产钛-钢复合板时，能够显著提高产品的质量和结合面的平整度，避免传统工艺中因排气不畅或波纹过大而导致的焊接缺陷，尤其是在超大面积规格的钛-钢复合板焊接过程中，能够有效应对大面积接合面带来的挑战。
25、与传统的金属复合板生产工艺相比，该工艺利用了理论分析和大量实验验证，最终确定了一系列关键参数，特别是通过使用低爆速炸药，减少了复合板生产中的不贴合缺陷。该方法不仅使生产出的钛-钢复合板符合行业标准nb/t47002-2009《压力容器用爆炸焊接复合板》第三部分的要求，贴合率达到100％，且最小剪切强度τb≥195mpa(钛-钢复合管板的最小剪切强度τb≥140mpa)，保证了复合板在高压容器中的优异性能。此外，雷管阴影区可根据成品加工灵活避让，进一步提高了成品合格率和加工灵活性。
26、本发明的爆炸焊接工艺在实际应用中大大减少了复合板生产中的不贴合现象，降低了次品率和返修率，从而节约了大量时间、人力和材料成本。该工艺简化了操作步骤，提升了生产效率，特别适用于大面积复合板的生产，具有极大的工业应用价值，能够满足国内复合板生产行业对高效、稳定工艺的迫切需求，尤其在超大面积规格的钛-钢复合板的爆炸焊接过程中展现了更为显著的优势。
1.一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接结构，包括钢基板，其特征在于，所述钢基板的表面设置有若干个支撑块，且若干个支撑块的一端共同连接有钛复板，所述钛复板的表面设置有保护层，所述保护层的表面铺设有组合式炸药层，所述组合式炸药层的中心区域设置有起爆药柱，所述起爆药柱的内部设置有雷管；
2.根据权利要求1所述的一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接结构，其特征在于，所述第一炸药层的爆速为1810-1830m/s、猛度7mm、密度0.94g/cm3、乳粉占比46.5％，所述第二炸药层的爆速为1600-1630m/s、猛度6mm、密度1.40g/cm3、乳粉占比36％；
3.根据权利要求1所述的一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接结构，其特征在于，所述钛复板和钢基板之间的间隙呈v形。
4.根据权利要求1所述的一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接结构，其特征在于，所述钛复板和钢基板的表面均设置有保温件。
5.一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接工艺，其特征在于，所述预设厚度为50mm。
7.根据权利要求5所述的一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接工艺，其特征在于，在步骤s2中，采用40目千叶轮为钛复板的待结合面进行打磨抛光，采用40目砂带为钢基板的待结合面进行打磨抛光。
8.根据权利要求5所述的一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接工艺，其特征在于，在步骤s3中，为钛复板和钢基板进行预热处理时，预热温度不低于350℃，预热时长不低于30min，且步骤s7应在预热处理后的1.5h内进行。
9.根据权利要求5所述的一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接工艺，其特征在于，所述第一预设炸药的爆速为1810-1830m/s、猛度7mm、密度0.94g/cm3、乳粉占比46.5％、铺药高度为40mm，用药量17.5kg/m2；
10.根据权利要求5所述的一种超大面积钛-钢复合板的爆炸焊接工艺，其特征在于，所述起爆药柱由的密度为0.72g/cm3、爆速为3750m/s的粉状乳化炸药制备而成，且起爆药柱的直径为25mm，高度为40mm。
